【正文】 沒有他們的幫助和支持，我的學位論文不會這么順利的完成，愿同窗之間的友誼永遠長存。在此，謹向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！ 本論文的順利完成，離不開各位老師、同學和朋友的關心和幫助。導師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。隨著計算機軟、硬件技術的高速發(fā)展,讓設計人員能夠把設計工作的重點放在零件的結(jié)構(gòu)設計和相關問題的解決上(如裝配的干涉檢驗、有限元分析等),，對所研究的零件進行參數(shù)化設計，使設計更加的方便，制圖過程更加直觀明了。在三維可視化設計上，電子表格的輸入方法使之實現(xiàn)參數(shù)選擇和自動調(diào)用。在零件的設計過程中，設計者只需利用表達式編輯器輸入有關的設計參數(shù)，即可快速準確地得到設計結(jié)果，并可以自動繪制圖形。通過實例建模，證明了該方案的正確性、精確性，提高了斜齒輪及變位齒輪工程設計的精度和效率，為齒輪的CAE/CAM奠定了良好的基礎。而且還可以用UG軟件精確的進行齒輪機構(gòu)的動態(tài)仿真、有限元分析。,編輯漸開線對稱方程得到斜齒輪齒廓,只要把齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、螺旋角等參數(shù)值進行修改,就可以快速得到另一個斜齒輪。首先打開已建好的齒輪模型，點擊“工具/部件族”命令，就可以打開部件族對話框，如右圖所示： 圖44 部件族對話框在一打開的部件族對話框里，把可用的列里的參數(shù)依次添加列，然后點擊“瀏覽”按鈕，確定保存路徑，最后點擊“創(chuàng)建”按鈕，就會打開一個電子表格，如右圖 圖45 創(chuàng)建的電子表格 在創(chuàng)建好的電子表格里修改相關的參數(shù)，然后選中寫有參數(shù)的所有列，使用“部件族/更新NX”命令，就會出現(xiàn)信息對話框，信息對話框里的內(nèi)容就是生成的新齒輪的信息，如右圖： 圖46 信息對話框 利用以上三種方法中的任一種方法都可以快速實現(xiàn)齒輪的參數(shù)化建模，此方法快速、便捷，在很大程度上提高了設計的效率，本方法是一個通用方法，可以推廣到任意斜齒輪的設計應用中。 通過對該電子表格的編輯，可以完成以下任務：更改表達式的值或是公式欄里的公式值； 使用已存在的部件間的表達式；把電子表格函數(shù)合并到表達式公式里；還可以在表達式公式里引用電子表格的單元值。斜齒輪的所有表達式被自動抽取到電子表格里，在電子表格里有相應的列表來表示表達式名、公式、表達式值，其效果如圖43所示。表達式可以快速的被抽取到電子表格里，然后進行修改更新參數(shù)即可。圖42 表達式編輯實現(xiàn)參數(shù)化 由于UG提供了Microsoft Excel及Xess與UG系統(tǒng)間的接口，所以就使數(shù)據(jù)管理及參數(shù)化設計更加便利。 在建立好齒輪實體后，如果想得到新的齒輪，只要在所建立的齒輪實體模型的基礎上，利用表達式編輯器修改相關特征參數(shù)(齒數(shù)z、法面模數(shù)m、法面壓ak、齒輪厚度h、)即可。（5）創(chuàng)建零件庫，輸入零件系列數(shù)據(jù)，創(chuàng)建零件模型。（3）設置參數(shù)之間的關系，也可以在創(chuàng)建模型時設置。 UG除了提供方便而強大的參數(shù)化建模方法以外，還提供了可以提取特征參數(shù)的數(shù)據(jù)表格，通過數(shù)據(jù)表格可以生成零件庫，進行參數(shù)化設計的基本步驟如下（1）根據(jù)圖紙和自由變化參數(shù)表確定建模方法。 確定了參數(shù)化設計的方法后，再根據(jù)零部件間的幾何和位置關系確定需要設計零件的自由變化的參數(shù)并確定其參數(shù)之間的關系，最后根據(jù)上述分析進行零件的詳細設計。專有零件和單件生產(chǎn)的零件不必進行參數(shù)化設計。參數(shù)化設計過程是指從功能分析到創(chuàng)建參數(shù)化模型的整個過程。參數(shù)化造型設計是指設計對象的結(jié)構(gòu)形狀比較定型，可以由一組參數(shù)來約束其幾何形狀和尺寸關系。 圖41 參數(shù)化后生成的新齒輪 5 斜齒輪參數(shù)化建模 參數(shù)化設計是近期才發(fā)展起來的三維實體造型技術現(xiàn)已逐步成為三維造型的主流技術。掃掠后得到的圖： 圖36 掃掠單個齒掃掠完成后得到的單個齒： 圖37 齒輪的單個齒 使用圓柱命令以 齒寬為高度，齒根圓直徑為直徑建立圓柱體： 圖38創(chuàng)建圓柱體 使用格式命令下的組特征，創(chuàng)建特征集，并命名為“chi”，如圖所示： 39創(chuàng)建特征集 利用實例特征下的圓行陣列命令，得到齒輪實體，如圖所示： 圖40 生成齒輪實體 將上述所建立的變位齒輪實體模型的相關基本參數(shù)(齒數(shù)z、法面模數(shù)m、法面壓力角ak、齒輪厚度h、變位系數(shù) xn)進行修改。所以必須建立基準面。圖30 端面齒廓曲線 利用草圖中的直線、圓弧形成封閉的前端面齒廓，如右圖： 圖31 變位齒輪前端面齒廓 重復以上過程，改變系統(tǒng)自定義變量為；和；，使用“投影曲線”獲得后端面齒廓。 分界齒數(shù)時基圓直徑大于齒根圓直徑時與基圓直徑小于齒根圓直徑情況下的建模原理和過程是相同的，操作步驟如下：建模過程中，需生成齒根過渡曲線，表達式中輸入齒根過渡曲線專用參數(shù) ，各參數(shù)含義及計算詳見【 齒根過渡曲線的建立】，齒輪建模時，先在表達式編輯器里輸入以下表達式：[degrees]a=tan(ac)*180/pi()[degrees]aa=arccos(2*rb/da)[degrees]ac=arccos(rb/rc)[degrees]an=20[degrees]at=arctan(tan(an)/cos(beta))[degrees]b=tan(aa)*180/pi()[degrees]beta=15[degrees]beta1=360/p*hc=[mm]d=mt*z[mm]da=d+2*(ha+xnt)*mn[mm]df=d2*(ha+cxnt)*mn[degrees]fai=360/z[degrees]gama=360/(4*z)+(tan(at)*180/pi()at)[degrees]gama1=beta1/2+gama[degrees]gama2=beta1+gama[mm]h=40ha=hac=[mm]mn=5[mm]mt=mn/cos(beta)n=[mm]p=pi()*d/tan(abs(beta))p6=0p7=0p8=0p10=0p13=1p14=1p17=1p18=0p19=1p20=0p24=0p25=1p26=1p28=0p31=z[degrees]p32=faip35=0p36=1p37=0p38=1p42=1p43=1p47=0p48=0p49=0p51=0p54=1p55=1p58=1p59=1p63=0[mm]p64=hp66=0p69=n[mm]p70=p[mm]p71=rbp72=n[mm]p73=[mm]p74=rp75=n[mm]p76=[mm]p77=rp80=1p81=1[mm]p90=h[mm]p92=df[mm]p93=hp94=z[degrees]p95=faip99=n[mm]p100=p[mm]p101=rp102=n[mm]p103=p[mm]p104=rcp105=n[mm]p106=p[mm]p107=rc[mm]p122=df[mm]p123=h[mm]p124=df[mm]p125=hp126=z[degrees]p127=fai[mm]r=d/2[mm]r0=*mn[mm]rb=r*cos(at)[mm]rc=(xc^2+yc^2)^t=0theta=(mn*hacr0)/r/tan(v)[degrees]theta1=(mn*hacr0)/r/tan(v)*180/pi()theta2=(mn*hacr0)/r/tan(an)[degrees]theta3=(mn*hacr0)/r/tan(an)*180/pi()[degrees]theta4=(tan(ac)*180/pi()ac)arctan(yc/xc)[degrees]u=(1t)*a+t*b[degrees]v=(1t)*an+90*t[mm]x1=r0*cos(v)[mm]x2=r0*cos(an)[mm]xc=x2*sin(theta3)+y2*cos(theta3)+r*(theta2*sin(theta3)+cos(theta3))xn=xnt=xn*cos(beta)[mm]xt=x1*sin(theta1)+y1*cos(theta1)+r*(theta*sin(theta1)+cos(theta1))[mm]xt1=rb*cos(u)+rb*rad(u)*sin(u)[mm]xt2=xt1+2*tan(gama)*(yt1tan(gama)*xt1)/(1+(tan(gama))^2)[mm]xt3=xt2+2*tan(gama1)*(yt2tan(gama1)*xt2)/(1+(tan(gama1))^2)[mm]xt4=xt3+2*tan(gama2)*(yt3tan(gama2)*xt3)/(1+(tan(gama2))^2)[mm]xt5=xt*cos(theta4)+yt*sin(theta4)[mm]xt6=xt5+2*tan(gama)*(yt5tan(gama)*xt5)/(1+(tan(gama))^2)[mm]xt7=xt6+2*tan(gama1)*(yt6tan(gama1)*xt6)/(1+(tan(gama1))^2)[mm]xt8=xt7+2*tan(gama2)*(yt7tan(gama2)*xt7)/(1+(tan(gama2))^2)[mm]y1=mn*hac+r0*(1sin(v))[mm]y2=mn*hac+r0*(1sin(an))[mm]yc=x2*cos(theta3)y2*sin(theta3)+r*(theta2*cos(theta3)sin(theta3))[mm]yt=x1*cos(theta1)y1*sin(theta1)+r*(theta*cos(theta1)sin(theta1))[mm]yt1=rb*sin(u)rb*rad(u)*cos(u)[mm]yt2=yt12*1*(yt1tan(gama)*xt1)/(1^2+(tan(gama))^2)[mm]yt3=yt22*1*(yt2tan(gama1)*xt2)/(1^2+(tan(gama1))^2)[mm]yt4=yt32*1*(yt3tan(gama2)*xt3)/(1^2+(tan(gama2))^2)[mm]yt5=xt*sin(theta4)+yt*cos(theta4)[mm]yt6=yt52*1*(yt5tan(gama)*xt5)/(1+(tan(gama))^2)[mm]yt7=yt62*1*(yt6tan(gama1)*xt6)/(1+(tan(gama1))^2)[mm]yt8=yt72*1*(yt7tan(gama2)*xt7)/(1+(tan(gama2))^2)z=23[mm]zt1=0[mm]zt2=0[mm]zt3=0[mm]zt4=0[mm]zt5=0[mm]zt6=0[mm]zt7=0[mm]zt8=0 按公式4輸入過渡曲線方程；改變漸開線生成起始角。為此,只需要將上述所建立的齒輪實體模型的相關特征參數(shù)(齒數(shù)z、法面模數(shù)m、螺旋角β、變位系數(shù)xn、 齒輪厚度h、)進行更改即可。 圖26 螺旋齒與圓柱體 在“格式/特征分組”中選擇生成的螺旋齒為組中的特征，命名為“chi”，如下圖： 圖27 創(chuàng)建特征集表達式中輸入輪齒圓周陣列角度，使用“實例特征/圓行陣列”，以角度，齒數(shù)Z為參數(shù)，以點為原點Z軸為旋轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)圓行陣列，最終得到圖28所示的參數(shù)化的斜齒輪實體